การเหนี่ยวนำของขดลวด

การเหนี่ยวนำคือชื่อที่กำหนดให้กับคุณสมบัติของส่วนประกอบที่ต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ไหลผ่านและแม้แต่เส้นลวดเส้นตรงก็จะมีการเหนี่ยวนำบางอย่าง

ตัวเหนี่ยวนำทำสิ่งนี้โดยการสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำด้วยตนเองภายในตัวเองอันเป็นผลมาจากสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไป ในวงจรไฟฟ้าเมื่อแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นในวงจรเดียวกันซึ่งกระแสไฟฟ้ากำลังเปลี่ยนเอฟเฟกต์นี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำด้วยตนเอง (L) แต่บางครั้งมันมักเรียกว่าแบ็คแรงเคลื่อนไฟฟ้าเนื่องจากขั้วของมันอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามกับ แรงดันไฟฟ้าที่ใช้

เมื่อแรงเคลื่อนไฟฟ้าถูกเหนี่ยวนำให้เป็นองค์ประกอบที่อยู่ติดกันซึ่งอยู่ภายในสนามแม่เหล็กเดียวกันแรงเคลื่อนไฟฟ้านั้นถูกเหนี่ยวนำโดย Mutual-induction (M) และการเหนี่ยวนำร่วมซึ่งเป็นพื้นฐานการทำงานหลักของหม้อแปลงมอเตอร์รีเลย์ ฯลฯ การเหนี่ยวนำด้วยตนเองคือ เป็นกรณีพิเศษของการเหนี่ยวนำร่วมกันและเนื่องจากมันถูกสร้างขึ้นภายในวงจรแยกเดี่ยวเรามักเรียกว่าการเหนี่ยวนำด้วยตนเอง

หน่วยการวัดขั้นพื้นฐานสำหรับการเหนี่ยวนำเรียกว่าเฮนรี่ (H) หลังโจเซฟเฮนรี่ แต่ก็มีหน่วยของ Webers ต่อแอมแปร์ (1 H = 1 Wb / A)

กฏของ Lenz บอกเราว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำสร้างกระแสในทิศทางตรงข้ามกับการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ซึ่งทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าในตอนแรกซึ่งเป็นหลักของการกระทำและปฏิกิริยา จากนั้นเราสามารถกำหนดค่าความเหนี่ยวนำได้อย่างแม่นยำ:“ ขดลวดจะมีค่าเหนี่ยวนำของเฮนรี่หนึ่งตัวเมื่อแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำหนึ่งโวลต์ในขดลวดเป็นกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดที่เปลี่ยนแปลงดังกล่าวในอัตราหนึ่งแอมแปร์ / วินาที”

กล่าวอีกนัยหนึ่งขดลวดมีการเหนี่ยวนำ (L) ของหนึ่งเฮนรี่ (1H) เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดเปลี่ยนแปลงในอัตราหนึ่งแอมป์ / วินาที (A / s) การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่หนึ่งโวลต์ (VL) ดังนั้นการคำนวณทางคณิตศาสตร์ของอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดพันแผลต่อหน่วยเวลาจะได้รับเป็น:

โดยที่: di เป็นการเปลี่ยนแปลงของกระแสใน Amperes และ dt คือเวลาที่กระแสนี้เปลี่ยนเป็นวินาที จากนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวด (VL) ด้วยการเหนี่ยวนำของ L Henries อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันจะแสดงเป็น:

โปรดทราบว่าเครื่องหมายลบแสดงว่าแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดต่อหน่วยเวลา (di / dt)

จากสมการข้างต้นการเหนี่ยวนำของขดลวดจึงสามารถนำเสนอเป็น:

การเหนี่ยวนำของขดลวด

โดยที่: L เป็นตัวเหนี่ยวนำใน Henries, VL คือแรงดันไฟฟ้าข้ามขดลวดและ di / dt คืออัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในหน่วยแอมแปร์ต่อวินาที A / s

Inductance, L เป็นตัววัดของตัวเหนี่ยวนำ“ ความต้านทาน” ต่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ไหลผ่านวงจรและยิ่งมีค่ามากขึ้นใน Henries ค่าที่ต่ำกว่าจะเป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า

เรารู้จากบทช่วยสอนก่อนหน้าเกี่ยวกับตัวเหนี่ยวนำตัวเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์ที่สามารถเก็บพลังงานของพวกเขาในรูปแบบของสนามแม่เหล็ก ตัวเหนี่ยวนำทำจากลวดแต่ละเส้นรวมกันเพื่อผลิตขดลวดและหากจำนวนของลูปภายในขดลวดเพิ่มขึ้นจากนั้นกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดในปริมาณที่เท่ากันฟลักซ์แม่เหล็กก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

ดังนั้นโดยการเพิ่มจำนวนลูปหรือการหมุนภายในขดลวดเพิ่มการเหนี่ยวนำขดลวด จากนั้นความสัมพันธ์ระหว่างการเหนี่ยวนำตัวเอง (L) และจำนวนรอบ (N) และสำหรับขดลวดแบบชั้นเดียวที่เรียบง่ายสามารถมอบให้เป็น:

ขดลวดเหนี่ยวนำตนเอง

ที่ไหน:

L อยู่ใน Henries

N คือจำนวนรอบ

Magnetic คือ Magnetic Flux

Ιอยู่ใน Amperes

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดติดต่อเราที่ sales@xfullstar.com